기술논문 2021 No.1
축간 간섭 인덕턴스를 고려한 자속 관찰자에 의한 IPMSM의 고정밀 토크 제어 기술

매립 자석형 동기 전동기(IPMSM)는 소형 고효율이라는 특징으로부터 전기 자동차나 산업 기계 등의 다양한 응용에 널리 적용되고 있다. 그러나 최근에는 IPMSM의 소형화·고토크 밀도화가 가속됨으로써 자기 포화에 기인하는 토크의 비선형성이 증가하고, 특히 고부하 영역이나 고속 영역에서 정확한 토크 제어를 행하는 것이 어려워지고 있다.

당사는 이 문제를 해결하기 위해 새로운 자속 옵저버를 이용한 고정밀 토크 제어 기술을 제안한다. 이 기술은 강한 자기 포화를 갖는 IPMSM에 대해 모든 구동 영역에서 정확한 토크 출력을 실현한다. 또 토크의 비선형성을 보정하기 위한 대규모의 룩업 테이블을 필요로 하지 않기 때문에, 임베디드 소프트웨어에의 실장이 용이하다는 특징도 있다.

본고에서는 제안하는 토크 제어 기술의 구성, 특징, 종래 제어 방식에 대한 토크 정밀도의 개선 효과를 설명한다.

또한, 본고는 2021년 전기 학회 산업 응용 부문 대회 발표 논문 「축간 간섭 인덕턴스를 고려한 자속 옵저버에 의한 IPMSM의 고정밀도 토크 제어 기술」을 재편한 것이다.